CN107286916A - 一种含有pva、pva纤维的油气田压裂液、油气田固井剂和油气田压裂暂堵剂 - Google Patents

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Abstract

油气田压裂液、固井剂、暂堵剂，含有PVA，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)%，所述PVA分子中‑COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg；以及聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)%的PVA纺丝制备而成、密度1.10～1.35g/cm3、长2～40mm的PVA纤维。提高了压裂液返排速度，增强了固井材料的强度和韧性，使油气田压裂暂堵剂具有良好的降滤失作用，在欲暂堵的部位形成一层遮蔽层，使其顺利转向。

Description

一种含有PVA、PVA纤维的油气田压裂液、油气田固井剂和油气 田压裂暂堵剂
技术领域
本发明涉及一种油气田压裂液、油气田固井剂和油气田压裂暂堵剂，尤其涉及一种含有PVA(聚乙烯醇)的油气田压裂液、油气田固井剂和油气田压裂暂堵剂，进一步涉及一种含有PVA、PVA纤维的油气田压裂液、油气田固井剂和油气田压裂暂堵剂。
背景技术
我国低渗透油气资源量巨大，占已探明总储量的70％以上，是我国未来增储上产的主要潜力工区。这类油气资源具有三低的特点，即探明率低，自然投产率低，采收率低。实际应用表明，在这类油气田开采中，急需功能良好的固井剂、压裂暂堵剂，以及能够起到较好携砂作用的油气田压裂液等油气田工作液，同时，还要求这些油气田工作液尽量不要对环境造成伤害。
目前这些油气田工作液主要有水基型、油基型、醇基型、泡沫型等，其中水基型工作液应用最广泛。稠化剂是水基型油气田工作液中最主要的添加剂，以水溶性聚合物为主。水溶性聚合物稠化剂主要使用胍胶，胍胶类增稠剂的增稠能力较强，可交联性与抗盐抗剪切性好，在实际应用中最广，但存在因残渣含量较高而伤害地层的问题，且目前我国使用的胍胶及生产胍胶衍生物的原料全部依赖进口，国产改性胍胶的质量在整体上与国外产品有较大差距，需要研究可替代胍胶类的油气田工作液增稠剂以避免对国外的依赖，同时减少对环境的伤害。
近年来，国内外研究者围绕油气田领域压裂、固井、暂堵技术开展了大量研究。CN200610063700.0，一种复合压裂液，其复配成胶剂为压裂液质量的0.4-1.0wt％，金属交联剂为压裂液质量的0.05-0.7wt％，氧化破胶剂为压裂液质量的0.05-0.5wt％，其余为水。CN201410088243.5，一种速溶改性纤维素交联清洁压裂液及其制备方法，采用组分为：FAG-500型改性纤维素0.2-0.6重量份、FAZ-1型增粘引发剂0.1-0.5中两份、DL-16型助排剂0.3-0.7重量份，FAJ-305型交联调节剂0.5-1.2重量份、FAC-201型极性螯合有机锆交联剂0.2-0.7份、NBA-102型胶囊破胶剂0.002-0.07份，水100重量份。CN201310698113.9，一种纤维复合暂堵剂，其主要配方为携带液55-75份，暂堵剂颗粒20-30份，暂堵纤维0.5-2份组成，暂堵纤维为聚乙烯醇纤维、改性聚酯纤维、聚氨酯纤维中的一种或多种。齐宏科等，纤维韧性水泥浆技术在中原油气田的运用(钻采工艺)，提到将纤维材料加入水泥中，可以起到增韧防漏的作用。CN201510406552.7，一种纤维素共混改性聚乙烯醇压裂液及其制备方法，公开一种纤维素共混改性聚乙烯醇压裂液，由聚乙烯醇1-15份，纤维素1-15份，有机钛交联剂1-10份，水200-300份组成，但该发明无法解决常规聚乙烯醇的增稠性、耐温抗剪切性能较差的问题。
为了满足油气田施工的更高要求，需要开发一种既可实现对环境伤害小且综合性能更加优异的油气田工作液技术。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种含有PVA的油气田压裂液。
本发明的目的之二在于提供一种含有PVA的油气田固井剂。
本发明的目的之三在于提供一种含有PVA的油气田压裂暂堵剂。
本发明又一目的在于提供一种含有PVA与PVA纤维的油气田压裂液、油气田固井剂及油气田压裂暂堵剂。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种油气田压裂液，其特征在于：所述油气田压裂液中含有PVA，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg。
上述PVA的制备方法可以是：采用串联的两釜连续聚合，将醋酸乙烯单体和引发剂溶液的全部、第二共聚单体溶液的45～65％加入第一聚合釜，在第一聚合釜的停留时间为60～180分钟；第二共聚单体溶液的剩余部分加入第二聚合釜，在第二聚合釜中的停留时间为60～180分钟，两釜的反应温度为50～65℃；最后在制得的醋酸乙烯共聚物溶液中加碱在35～45℃下进行醇解反应制得本发明含有-COONa基团的PVA。所述第二共聚单体溶液为马来酸、衣康酸、戊烯二酸、马来酸酐和衣康酸酐中的一种或多种任意组合溶于甲醇中制得，所述第二共聚单体的用量为醋酸乙烯单体重量的0.5～5.0wt％，所述第二共聚单体溶液的质量浓度为5～15wt％；所述引发剂溶液为偶氮类引发剂或/和有机过氧化物引发剂溶于甲醇中制得，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈或/和偶氮二异庚腈，所述有机过氧化物引发剂为过氧化二碳酸二(2-乙基)己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二乙氧基乙酯、过氧化新葵酸叔丁酯中的一种或多种任意组合，所述引发剂的用量为醋酸乙烯单体重量的0.001～0.5wt％，所述引发剂溶液的质量浓度1.0～5.0wt％。所述第二共聚单体优选衣康酸溶于甲醇的溶液，所述引发剂溶液优选过氧化二碳酸二异丙酯溶于甲醇中的溶液。
优选地，上述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5％。
PVA在制备油气田压裂液中的应用，其特征在于：所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg。
优选地，上述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5％。
进一步，上述PVA在制备油气田压裂液的稠化剂中的应用。
发明人在研发过程中发现，上述的PVA加入油气田压裂液中，可明显提高油气田压裂液的粘度、降低压裂液的滤失，很好地悬浮和携带支撑剂，清洁环保、价格相对低廉的上述PVA产品作为油田压裂液稠化剂实现了油田压裂液清洁环保、规模化应用。
本发明还可以是，一种油气田压裂液，含稠化剂，其特征在于：所述稠化剂为PVA和胍胶，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg，所述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5％。
上述胍胶在压裂液中的质量含量为0.5～2.0％。
一种油气田压裂液，其特征在于：所述油气田压裂液中含有PVA和PVA纤维，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)％的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm。
本发明所述PVA纤维的一种制备方法是，将聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)％的聚乙烯醇原料溶于水中，升温至85-105℃，溶解8～20小时后形成纺丝原液，PVA在溶液中的质量浓度为10-25％，经过滤、脱泡后压送至纺丝机，通过计量泵计量，然后经过烛形过滤器、连接管进入喷丝头，从喷丝孔压出的聚乙烯醇原液细流进入硫酸钠水溶液的凝固浴，在凝固浴中析出形成聚乙烯醇初生纤维，进而对聚乙烯醇初生纤维进行拉伸和热处理，制得PVA纤维。
本发明所述PVA纤维除了用常规湿法纺丝制得之外，还可以用其它本领域均知晓的纺丝工艺制得，如硼交联湿法、冻胶法、干法、熔融法纺丝工艺等。
优选地，上述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5％。
进一步优选地，上述PVA纤维与PVA的质量比为5～7：3～5。
上述PVA纤维断裂伸长率10～25％，断裂强度8～25cN/detx。
PVA和PVA纤维在制备油气田压裂液中的应用，其特征在于：所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)％的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm。
优选地，上述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5％。
进一步优选地，上述PVA纤维与PVA的质量比为5～7∶3～5。
上述PVA纤维断裂伸长率10～25％，断裂强度8～25cN/detx。
上述的PVA和PVA纤维加入油气田压裂液中，可明显提高其悬浮和携带支撑剂的能力，清洁环保、价格相对低廉的上述PVA和PVA纤维产品作为油田压裂液稠化剂实现了油田压裂液清洁环保、规模化应用。
本发明还可以是，一种油气田压裂液，含稠化剂，其特征在于：所述稠化剂为PVA、PVA纤维和胍胶，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg，所述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5％；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)％的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm。
进一步优选地，上述PVA纤维与PVA的质量比为5～7∶3～5。
上述PVA纤维断裂伸长率10～25％，断裂强度8～25cN/detx。
上述胍胶在压裂液中的质量含量为0.5～2.0％。
本发明的油气田压裂液可以是任何常规的压裂液，可以是水基型油气田压裂液、油基型油气田压裂液、醇基型油气田压裂液和泡沫型油气田压裂液，优选水基型压裂液。
本发明水基型油气田压裂液包括稠化剂和交联剂，还会在压裂施工后期添加破胶剂；稠化剂用以提高压裂液的粘度，降低压裂液的滤失，悬浮和携带支撑剂，本发明稠化剂为上述PVA或PVA与上述PVA纤维的组合物，还可添加天然植物胶及其改性物，例如胍胶、羟丙基胍胶、羧甲基胍胶、羧甲基羟丙基胍胶、田菁胶等，还可以是纤维素衍生物，例如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素等，也可以是合成聚合物，例如聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮共聚物等，优选胍胶。
本发明水基型油气田压裂液采用的交联剂为硼酸、硼砂、有机硼、有机锆、硫酸铝、硝酸铝、四氯化钛、硫酸钛、硫酸锌、有机钛中的一种或几种组合；破胶剂为过硫酸钾、过硫酸铵、重铬酸钾、高锰酸钾、酶或者酸的胶囊、生物酶或有机酸中的一种或几种组合。
根据本发明的一个实施方案，本发明水基型油气田压裂液中还可以添加粘土稳定剂、助排剂、杀菌剂、起泡剂、消泡剂、破乳剂等助剂。粘土稳定剂能防止油气层中粘土矿物水化膨胀和分散运移，可以是氯化钾、阴离子表面活性剂。杀菌剂的加入既可保持胶液表面的稳定性又能防止地层内细菌的生长，如氯气、季铵盐。助排剂是为了降低压裂液的表面张力或油水界面张力，增大与岩石的接触角，降低压裂液返排时遇到的毛管阻力，如十二烷基硫酸钠。起泡剂的作用是，给地层提供一定的动力，将助排液体从地层中返排出来，如阳离子表面活性剂。
根据本发明的一个实施方案，上述PVA或PVA与PVA纤维的组合物添加到油气田压裂液中的方式，可以是只在压裂准备期加入，也可以同时在压裂前期、压裂中期及压裂尾期分步添加到压裂液中。
一种油气田固井剂，其特征在于：所述油气田固井剂中含有PVA，所述PVA的聚合度1000～3000，醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg。
优选地，上述PVA在固井剂中的质量含量为0.5～3.0％。
发明人在研发过程中发现，上述的PVA加入油气田固井剂中，明显增强了固井材料的强度和韧性，还起到防漏的作用，且可降解、清洁环保、价格相对低廉实现其规模化应用。
本发明还具体地说，一种油气田固井剂，含稠化剂，其特征在于：所述稠化剂为PVA和胍胶，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg，所述PVA在固井剂中的质量含量为0.5～3.0％。
上述胍胶在固井剂中的质量含量为0.5～3.0％。
一种油气田固井剂，其特征在于：所述油气田固井剂中含有PVA和PVA纤维，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)％的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm。
优选地，上述PVA在固井剂中的质量含量为0.5～3.0％。
进一步，上述PVA纤维与所述PVA的质量比为6～8∶2～5。
进一步，上述PVA纤维断裂伸长率10-25％，断裂强度8-25cN/detx。
上述的PVA和PVA纤维加入油气田固井剂中，明显增强了固井材料的强度和韧性，还起到防漏的作用，且可降解、清洁环保、价格相对低廉实现其规模化应用。
本发明还可以是，一种油气田固井剂，含稠化剂，其特征在于：所述稠化剂为PVA、PVA纤维和胍胶，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg，所述PVA在固井剂中的质量含量为0.5～3.0％；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)％的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm。
进一步优选地，上述PVA纤维与PVA的质量比为6～8∶2～5。
上述PVA纤维断裂伸长率10～25％，断裂强度8～25cN/detx。
上述胍胶在固井剂中的质量含量为0.5～2.0％。
本发明油气田固井剂中还含有交联剂和水泥，水泥配制的水灰比为0.4～0.5。本发明交联剂为硼酸、硼砂、聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂、聚酰胺聚胺表氯醇树脂、聚丙烯酰胺、烷基二胺、硫酸铜、氯化铜、乙酸钙、碳酸锆铵、乙酸锆、四氯化锆、乙酸铜、乙酸锌、硫酸锌、氯化锌、氯化铝、硫酸铝、氯化钛、有机钛中的一种或多种。
一种油气田压裂暂堵剂，其特征在于：所述油气田压裂暂堵剂中含有PVA，所述PVA的聚合度1000～3000，醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kgPVA，所述PVA在压裂暂堵剂中的质量含量为0.5～3.0％。
将上述PVA用于油气田暂堵剂后，更利于堵住老裂缝、裂开新裂缝，在原来暂堵剂的基础上明显提高地层压力(至少提高6MPa)，使油气井增产2倍以上。
一种油气田压裂暂堵剂，其特征在于：所述油气田压裂暂堵剂中含有PVA和PVA纤维，所述PVA的聚合度1000～3000，醇解度80～99.5(mol)％，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kgPVA，所述PVA在压裂暂堵剂中的质量含量为0.5～3.0％；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)％的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm，所述PVA纤维在压裂暂堵剂中的质量含量为0.2～2.5％。
进一步优选地，上述PVA纤维与PVA的质量比为5～7∶3～5。
进一步，上述PVA纤维断裂伸长率10-25％，断裂强度8-25cN/detx。
将上述PVA和PVA纤维用于油气田暂堵剂后，进一步利于堵住老裂缝、裂开新裂缝，进一步提高地层压力(至少提高8MPa)，使油气井增产2.5倍以上。
本发明油气田暂堵剂为任何常规的暂堵剂，通常情况下，暂堵剂中还必须包含稠化剂、交联剂和酸；稠化剂优选为胍胶，使用了本发明PVA或PVA与PVA纤维的组合物的暂堵剂，可以大大减少胍胶的用量，甚至不用胍胶等其他稠化剂，本发明交联剂为硼酸、硼砂、有机硼、有机锆、硫酸铝、硝酸铝、四氯化钛、硫酸钛、硫酸锌、有机钛中的一种或几种组合，酸为柠檬酸、硫酸、盐酸、醋酸中的一种或几种组合；暂堵剂中还可以添加pH调节剂等其它助剂。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明油气田压裂液具有四大优点，一是具有较好的耐温抗剪切性能；二是水不溶物含量低，且使用的PVA和PVA纤维本身就是可降解无毒的环保材料，对环境伤害小；三是不使用其它增稠剂，可完全替代胍胶增稠剂，成本低且环保；四是有很好的携砂功能，利于压裂液返排，具体原理为：将PVA纤维随着携砂液一起注入，在井筒附近的裂缝中形成复合性支撑剂，支撑剂是基体，纤维是增强相。压裂施工结束时，裂缝中的支撑剂因承受侧向压力，颗粒间以接触的形式相互作用而达到力学平衡。压裂液开始返排后，由于流体流动的冲刷，这种平衡受到破坏，支撑剂颗粒就发生塑性剪切形变，形成一系列的拱形结构，进而提高沙拱的稳定性，提高了压裂液返排速度，并能很好地控制支撑剂返排。
2、本发明制备的油气田固井剂可以增强固井材料的强度和韧性，还可以起到防漏的作用，且可降解，对环境破坏小。
3、本发明制备的油气田压裂暂堵剂具有良好的降滤失作用，在欲暂堵的部位形成一层遮蔽层，使顺利转向，产品可降解，残留在地底的成分不会对环境造成污染。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
PVA分子中-COONa基团含量的测定参照中国专利CN201110086949.4中公布的方法进行测试。
PVA纤维断裂伸长率、断裂强度参照GB/T14462-1993执行。
实施例1：一种油气田压裂液，由含-COONa基团的PVA、交联剂硼酸、粘土稳定剂氯化钾、杀菌剂氯气、破胶剂、助排剂十二烷基硫酸钠以及水制成。PVA的聚合度1800，醇解度99.0(mol)％，PVA分子中-COONa基团的含量为0.5(mol)/kgPVA，PVA在压裂液中的质量浓度为1.2％；压裂施工时，将压裂液伴随着支撑剂(陶土、石英砂等)一起加入到油气井中，助排剂十二烷基硫酸钠和破胶剂过硫酸铵在压裂施工快要结束时加入。将上述没有添加助排剂和破胶剂的油气田压裂液加热至120℃，在170s-1条件下搅拌30min，读取粘度数值为85mPa·s。上述压裂液中添加助排剂和破胶剂5分钟后测试其溶液粘度为4mPa·s。
实施例2：一种油气田压裂液，由含-COONa基团的PVA、PVA纤维、辛二胺、碳酸铵和水以及其它组分制成。PVA的聚合度2400，醇解度95.0(mol)％，PVA分子中-COONa基团的含量为0.6(mol)/kgPVA，PVA在压裂液中的质量浓度为0.8％；PVA纤维由聚合度1700，醇解度95(mol)％的PVA纺丝制成，PVA纤维的密度1.31g/cm3，长10mm，PVA纤维在压裂液中的质量含量为1.0％，断裂伸长率18％，断裂强度20cN/detx。将制得的油气田压裂液加热至120℃，在170s-1条件下搅拌30min，读取粘度数值为95mPa·s。在制得的油气田压裂液中加入过硫酸铵溶液，5分钟后测试其溶液粘度为4.5mPa·s。
实施例3：一种油气田压裂液，由含-COONa基团的PVA、PVA纤维、1，6-己烷二胺、有机钛、氯化铵和水以及其它组分制成。PVA的聚合度1300，醇解度85.0(mol)％，PVA分子中-COONa基团的含量为0.9(mol)/kgPVA，PVA在压裂液中的质量浓度为1.0％；PVA纤维由聚合度2400，醇解度99(mol)％的PVA纺丝制成，PVA纤维的密度1.28g/cm3，长30mm，PVA纤维在压裂液中的质量含量为1.0％，断裂伸长率18％，断裂强度20cN/detx。将制得的油气田压裂液加热至120℃，在170s-1条件下搅拌30min，读取粘度数值为100mPa·s。在制得的油气田压裂液中加入过硫酸铵溶液，5分钟后测试其溶液粘度为4.5mPa·s。
实施例4：一种油气田压裂液，由含-COONa基团的PVA、PVA纤维、胍胶、有机钛、聚丙烯酰胺和水以及其它组分制成。PVA的聚合度1700，醇解度99.0(mol)％，PVA分子中-COONa基团的含量为0.35(mol)/kgPVA，PVA在压裂液中的质量浓度为1.8％；PVA纤维由聚合度1900，醇解度94(mol)％的PVA纺丝制成，PVA纤维的密度1.29g/cm3，PVA纤维长8mm，PVA纤维在压裂液中的质量含量为1.5％，断裂伸长率8％，断裂强度18cN/detx。将制得的油气田压裂液加热至120℃，在170s-1条件下搅拌30min，读取粘度数值为80mPa·s。在制得的油气田压裂液中加入过硫酸铵溶液，5分钟后测试其溶液粘度为2mPa·s。
实施例5：一种油气田压裂液，由含-COONa基团的PVA、常规PVA、PVA纤维、氯化铝、聚丙烯酰胺和水以及其它组分制成。PVA的聚合度1700，醇解度99.0(mol)％，PVA分子中-COONa基团的含量为0.45(mol)/kgPVA，PVA在压裂液中的质量浓度为1.0％；常规PVA的聚合度2600，醇解度92(mol)％，常规PVA在压裂液中的质量浓度为1.3％；PVA纤维由聚合度2000，醇解度88(mol)％的PVA纺丝制成，PVA纤维的密度1.20g/cm3，PVA纤维长3mm，PVA纤维在压裂液中的质量含量为0.8％，断裂伸长率12％，断裂强度15cN/detx。将制得的油气田压裂液加热至120℃，在170s-1条件下搅拌30min，读取粘度数值为85mPa·s。在制得的油气田压裂液中加入过硫酸铵溶液，5分钟后测试其溶液粘度为4mPa·s。
实施例6：一种油气田固井剂，由含-COONa基团的PVA、氯化铝、聚丙烯酰胺和水泥以及其它组分制成。PVA的聚合度1800，醇解度99.0(mol)％，PVA分子中-COONa基团的含量为0.5(mol)/kgPVA，PVA在固井剂中的质量浓度为1.5％；水泥中的水灰比为0.45。固井材料的强度和韧性优异。
实施例7：一种油气田固井剂，由含-COONa基团的PVA、PVA纤维、氯化铜、聚酰胺聚胺表氯醇树脂、聚丙烯酰胺和水泥以及其它组分制成。PVA的聚合度2400，醇解度88.0(mol)％，PVA分子中-COONa基团的含量为0.8(mol)/kgPVA，PVA在固井剂中的质量浓度为1.2％；PVA纤维由聚合度1700，醇解度95(mol)％的PVA纺丝制成，PVA纤维的密度1.35g/cm3，PVA纤维长8mm，PVA纤维在固井剂中的质量含量为1.2％，断裂伸长率15％，断裂强度20cN/detx；水泥中的水灰比为0.50。固井材料的强度和韧性优异，防漏作用明显。
实施例8：一种油气田压裂暂堵液，由含-COONa基团的PVA、硫酸锌、双氰胺和水以及其它组分制成。PVA的聚合度1700，醇解度98.0(mol)％，PVA分子中-COONa基团的含量为0.7(mol)/kgPVA，PVA在压裂暂堵液中的质量浓度为1.2％。将制得的油气田压裂暂堵液加热至120℃，在170s-1条件下搅拌30min，读取粘度数值为98mPa·s。在制得的油气田压裂暂堵液中加入氢氧化钠溶液，5分钟后测试其溶液粘度为3mPa·s。
实施例9：一种油气田压裂暂堵液，由含-COONa基团的PVA、PVA纤维、硼砂、聚丙烯酰胺和水以及其它组分制成。PVA的聚合度2400，醇解度88.0(mol)％，PVA分子中-COONa基团的含量为0.6(mol)/kgPVA，PVA在压裂暂堵液中的质量浓度为1.5％；PVA纤维由聚合度1800，醇解度99(mol)％的PVA纺丝制成，PVA纤维的密度1.29g/cm3，PVA纤维长8mm，PVA纤维在压裂暂堵液中的质量含量为1.2％，断裂伸长率15％，断裂强度18cN/detx。将制得的油气田压裂暂堵液加热至120℃，在170s-1条件下搅拌30min，读取粘度数值为85mPa·s。在制得的油气田压裂暂堵液中加入氢氧化钠溶液，5分钟后测试其溶液粘度为2mPa·s。
实施例10：采用静态携砂法验证压裂液的携砂能力，在实验室中室温下进行，实验步骤如下：
(1)在清水中加入稠化剂羟丙基瓜尔胶，配制稠化剂水溶液；
(2)根据实验需求加入PVA(聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)％，-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kgPVA)和支撑剂(选用0.3～0.6mm的陶粒，符合SY/T5108-2006标准，在69MPa下破碎率为4.0％)，再加入适量交联剂硫酸铝搅拌形成压裂液，将压裂液、本发明采用的PVA和支撑剂的混合物倒入量筒中；
(3)将(2)中得到的混合物于室温中静置120min，记录支撑剂在压裂液中的沉降高度并计算沉降速度(沉降高度除以沉降时间)。
1组 2组 3组 4组
稠化剂浓度(wt％) 0.30 0.15 0 0.60
PVA浓度(wt％) 0 0.15 0.30 0
沉降速率(cm/min) 0.089 0.015 0.012 0.020
从表中明显看出，当稠化剂浓度都为0.30wt％时，支撑剂在1组压裂液(不含PVA的压裂液)中的沉降速率远远大于2、3组压裂液(含PVA的压裂液)中的沉降速率，由此可以看出，PVA的加入大大提高了压裂液的携砂能力，其可部分替代或完全替代压裂液的稠化剂。支撑剂在2、3组压裂液中和4组压裂液中的沉降速率差别不大，由此可说明，PVA的使用可以在降低压裂液中稠化剂的浓度的同时保证压裂液的携砂能力。
参照实施例10的检测方法，检测实施例1-5压裂液的携砂能力。
从表中可以看出，本发明采用的PVA及PVA纤维加入到压裂液中，可以明显提高压裂液的携砂能力。而且，就压裂施工结束后的返排时间来看，一般情况下要两三天才返排完，而我们的产品用了之后2小时内就能返排完，好的不需要等两小时。就返排效率来看，使用了本发明纤维的返排效率大幅度提高。就返排液含沙量来看，使用了本发明纤维的返排液含沙量大幅减低。此外，就油气井的产量而言，使用了本发明压裂液的油气井，其产量会提高50％以上。

Claims (16)

1.一种油气田压裂液，其特征在于：所述油气田压裂液中含有PVA，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)%，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg。
2.如权利要求1所述油气田压裂液，其特征在于：所述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5%。
3.一种油气田压裂液，含稠化剂，其特征在于：所述稠化剂为PVA和胍胶，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)%，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg，所述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5%；所述胍胶在压裂液中的质量含量为0.5～2.0%。
4.一种油气田压裂液，其特征在于：所述油气田压裂液中含有PVA和PVA纤维，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)%，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)%的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm。
5.如权利要求4所述的油气田压裂液，其特征在于：所述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5%；所述PVA纤维与PVA的质量比为5～7：3～5。
6.一种油气田压裂液，含稠化剂，其特征在于：所述稠化剂为PVA、PVA纤维和胍胶，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)%，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg，所述PVA在压裂液中的质量含量为0.5～2.5%；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)%的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm。
7.如权利要求6所述的油气田压裂液，其特征在于：所述PVA纤维与PVA的质量比为5～7：3～5；所述胍胶在压裂液中的质量含量为0.5～2.0%。
8.如权利要求4-7任一项所述的油气田压裂液，其特征在于：所述PVA纤维断裂伸长率10～25%，断裂强度8～25cN/detx。
9.一种油气田固井剂，其特征在于：所述油气田固井剂中含有PVA，所述PVA的聚合度1000～3000，醇解度80～99.5(mol)%，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg。
10.如权利要求7所述油气田固井剂，其特征在于，所述PVA在固井剂中的质量含量为0.5～3.0%。
11.一种油气田固井剂，其特征在于：所述油气田固井剂中含有PVA和PVA纤维，所述PVA的聚合度1000～3000、醇解度80～99.5(mol)%，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kg；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)%的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm。
12.如权利要求11所述的油气田固井剂，其特征在于：所述PVA纤维与所述PVA的质量比为6～8：2～5；所述PVA在固井剂中的质量含量为0.5～3.0%。
13.一种油气田压裂暂堵剂，其特征在于：所述油气田压裂暂堵剂中含有PVA，所述PVA的聚合度1000～3000，醇解度80～99.5(mol)%，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kgPVA。
14.如权利要求13所述油气田压裂暂堵剂，其特征在于：所述PVA在压裂暂堵剂中的质量含量为0.5～3.0%。
15.一种油气田压裂暂堵剂，其特征在于：所述油气田压裂暂堵剂中含有PVA和PVA纤维，所述PVA的聚合度1000～3000，醇解度80～99.5(mol)%，所述PVA分子中-COONa基团的含量为0.3～0.9(mol)/kgPVA；所述PVA纤维由聚合度1000～2500，醇解度80～99.5(mol)%的PVA纺丝制备而成，所述PVA纤维的密度1.10～1.35g/cm3，长2～40mm。
16.如权利要求13所述油气田压裂暂堵剂，其特征在于：所述PVA纤维与PVA的质量比为5～7：3～5，所述PVA在压裂暂堵剂中的质量含量为0.5～3.0%。
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